DE8407527U1 - Dialysis machine with hollow fibers - Google Patents
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Description
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C Il · f Mi · ·C Il · f Mi · ·
Die Neuerung betrifft ein Dialysegerät mit einem Bündel von semipermeabler) Hohlfasern, die für den Durchfluß von Blut geeignet sind, während an ihrerThe innovation concerns a dialysis machine with a Bundles of semipermeable) hollow fibers suitable for the flow of blood while at their Außenfläche eine Dialyselösung geleitet wird, und mit einem zylindrischen, das Faserbündel aufnehmenden Gehäuse, das zwei Kopfenden hat, von denen jedes einen ersten und einen zweiten Verbindungsanschluß für das Blut bzw. für die Dialyselösung hat, wobei an jedemA dialysis solution is passed to the outer surface, and with a cylindrical, the fiber bundle receiving Housing having two head ends, each of which has a first and a second connection port for the Blood or for the dialysis solution has, with each Kopfende des Gehäuses die Enden der Fasern untereinander durch eine Füllmasse verbunden sind, welche das jeweilige Kopfende in eine Frontkammer, die mit dem ersten Anschluß und dem Inneren der Fasern in Verbindung steht, und in eine Ringkammer aufteilt, die die Enden der FasernHead end of the housing, the ends of the fibers are connected to each other by a filling compound, which the respective head end in a front chamber that is connected to the first Terminal and the interior of the fibers in communication, and divides into an annular chamber that divides the ends of the fibers umgibt und mit dem zweiten Anschluß in Verbindung steht.surrounds and is in communication with the second port.
Derartige Dialysegeräte sind bekannt und werden üblicherweise in der klinischen Praxis verwendet.Such dialysis machines are known and are commonly used in clinical practice.
Das neuerungsgemäße Dialysegerät zeichnet sich durch rohrförmige Aufnahmeelemente aus für die Dialyselösung undurchlässigem Material aus, die die Endteile des Faserbündels einhüllen und von denen jedes die Innenwand der RiQgkamaer des zugehörigen Kopfendes des Gehäuses bildetThe dialysis machine according to the innovation is characterized by tubular receiving elements for the dialysis solution impermeable material that envelop the end portions of the fiber bundle and each of which forms the inner wall of the RiQgkamaer forms the associated head end of the housing und einen Lochkranz aufweist, dessen Löcher in der Nähe der Füllmasse in diese Ringkammer münden.and has a perforated ring, the holes of which in the vicinity the filling compound open into this annular chamber.
Aufgrund dieser Maßnahme wird ein Dialysegerät zur Verfugung gestellt, das in seiner Anwendung äußerst wirkungsvoll ist. Insbesondere erlaubt die Anordnung der Loch kränze an den Enden des Faserbündels eine regelmäßige Zufuhr der Dialyselösung auf der gesamten Länge der Fasern. In dem Kopfende, in welchem die Dialyselösung in dasAs a result of this measure, a dialysis machine is made available which is extremely effective in its application. In particular, the arrangement of the hole allows wreath a regular supply of dialysis solution along the entire length of the fibers at the ends of the fiber bundle. In the head end, in which the dialysis solution is poured into the
Dialysegerät eingespeist wird, wirken diese Löcher als Diffusionsdüsen, welche die Lösung zu dem Teil des Faserbündels leiten, der sieh unmittelbar hinter der Füllmasse befindet. In analoger Weise sorgt am anderen Kopfende des Dialysegerätes die Anordnung der Löcher unmittelbar neben der Füllmasse dafür, daß die Dialyselösung in die Kingkammer und anschließend In den mit dieser verbundenen Ausgängsanschluß erst dann gelangt, wenn sie die Enden der Pasern benetzt hat. Auf diese Weise wird sichergestellt,Dialysis machine is fed, these holes act as diffusion nozzles, which guide the solution to the part of the fiber bundle that looks immediately behind the filling compound is located. In an analogous manner, the arrangement of the holes takes place directly at the other head end of the dialysis machine in addition to the filling compound, that the dialysis solution is in the king chamber and then in the one connected to it Output connection only reaches when it has wetted the ends of the Pasern. This ensures that daß die Fasern über ihre gesamte Länge von der durch· fließenden Dialyselösung beaufschlagt werden, welche normalerweise entgegengesetzt zu dem Blut strömt, wodurch die Bildung von Rückstauzonen verhindert wird, welche die Gesamtwirkung der Dialyse verschlechtern würthat the fibers are acted upon over their entire length by the dialysis solution flowing through, which normally flows in the opposite direction to the blood flow, preventing the formation of backwater zones, which would worsen the overall effect of dialysis den.the.
Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Further features and advantages of the innovation emerge from the subclaims and from the following description of exemplary embodiments that are shown in the drawing .
Bs zeigen:Bs show:
Figur 1 eine teilweise geschnittene und teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines neuerungsgemäßen Dialysegerätes, Figure 1 is a partially sectioned and partially broken side view of a dialysis machine according to the innovation,
Figur 2 einen Querschnitt in der Ebene II-II der Figur 1 undFIG. 2 shows a cross section in the plane II-II of FIG and
figur 3 eine andere Ausführungform des neuerungsgemäßen Dialysegerätes.Figure 3 another embodiment of the innovation according to the invention Dialysis machine.
In den Figuren ist ein Dialysegerät 1 dargestellt, das dazu dient, Giftstoffe aus dem Blut eines Patienten zuIn the figures, a dialysis machine 1 is shown that serves to remove toxins from a patient's blood
entfernen, dessen Hieren nicht funktionieren-35 remove whose here does not work-35
Das Dialysegerät 1 hat ein zylindrisches Gehäuse 2 aus durchsichtigem Kunststoff, das aus einem rohrförmigen Teil mit er.weite,rtiejj.£nden.3*4 besteht, welche zweiThe dialysis machine 1 has a cylindrical housing 2 made of transparent plastic, which consists of a tubular Part with extensive, rtiejj. £ nden.3 * 4, which consists of two
• ·• ·
I I IIII I III
Kopfenden bilden, die durch Deckel 5 und 6 abgeschlossen sind und mit dem übrigen Teil des Gehäuses normalerweise durch Kleben verbunden sind.Form head ends that are closed by covers 5 and 6 and with the rest of the case normally are connected by gluing.
g Zwei rohrförmige Anschlüsse 7 und 8 erstrecken sich in axialer Richtung von dem Gehäuse 2 und sind in der Mitte an dem jeweiligen Deckel $ bzw. 6 ausgebildet.g Two tubular connections 7 and 8 extend in axial direction of the housing 2 and are formed in the middle on the respective cover $ and 6.
Zwei weitere, rohrförmige Anschlüsse 9 und 10 erstrecken IQ sich radial von dem Gehäuse 2, und zwar ausgehend von dem jeweiligen, erweiterten Ende 3 bzw. 4.Two more tubular connections 9 and 10 extend IQ radially from the housing 2, and starting from the respective enlarged end 3 and 4 respectively.
Die Anschlüsse 7 und 8 dienen zum Einbau des ■Dialysegerätes 1 in einen Blutdialyse-Kreislauf in einer solchen Anordnung, in der der Blutstrom durch den Anschluß 7 in das Dialysegerät 1 gelangt und über den Anschluß 8 aus dem Dialysegerät 1 austritt.The connections 7 and 8 are used to install the dialysis machine 1 in a blood dialysis circuit in such a circuit Arrangement in which the blood flow passes through the connection 7 into the dialysis machine 1 and exits via the connection 8 the dialysis machine 1 exits.
Die Anschlüsse 9 und 10 dienen hingegen dazu, in dem Dialysegerät 1 den Strom einer Dialyselösung aufzubauen, der im Gegenstrom zu dem Blut gerichtet ist und über den Anschluß 10 in das Dialysegerät 1 gelangt und durch den Anschluß 9 aus diesem heraustritt.The connections 9 and 10, on the other hand, serve to build up the flow of a dialysis solution in the dialysis machine 1, which is directed in countercurrent to the blood and reaches the dialysis machine 1 via the connection 10 and through the Terminal 9 emerges from this.
Mifc 11 ist ein Bündel aus Hohlfasern bezeichnet, die aus semipermeablem Material bestehen, beispielsweise Zellophan oder Cuprophan. Das Bündel 11 ist von einem rohrförmigen Mantel 12 aus einem Material umhüllt, das für die Dialyselösung und vorzugsweise auch für das Blut undurchlässig ist* Mifc 11 is a bundle of hollow fibers made of semi-permeable material, for example cellophane or cuprophane. The bundle 11 is encased in a tubular jacket 12 made of a material that is impermeable to the dialysis solution and preferably also to the blood *
Der Mantel 12 besteht aus einer Folie, die eng um das Faserbündel 11 gewickelt ist, bevor dieses in das Gehäuse 2 eingeschoben wird. Das Eiftfuhren des Bündels 11 in das rohrförmige Gehäuse 2 wird dadurch wesentlich erleichtert, daß der um das Bündel 11 gewickelte Mantel 12 dem Bündel eine gewisse axiale Steife verleiht.The jacket 12 consists of a film that is tightly wrapped around the fiber bundle 11 before it is in the housing 2 is inserted. The introduction of the bundle 11 into the tubular housing 2 is made considerably easier in that the jacket 12, which is wound around the bundle 11, is attached to the bundle gives a certain axial stiffness.
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CC.
An jedem Kopfende des Gehäuses 2 sind die Faserenden des Bündels 11 untereinander durch eine Füllmasse 14 bzw. 15 verbunden, welche aus einem für das Blut und die Dialyselösung undurchlässigem Material besteht, beispielsweise Polyurethan.At each head end of the housing 2, the fiber ends of the bundle 11 are surrounded by a filling compound 14 and 15, respectively connected, which consists of a for the blood and the dialysis solution impermeable material, for example Polyurethane.
Jede Füllmasse 14, 15 hat näherungsweise die Form einer Scheibe und wird von den Faserenden des Bündels 12 vollständig durchlaufen.Each filling compound 14, 15 has approximately the shape of a disk and is complete from the fiber ends of the bundle 12 run through.
Jedes Kopfende des Gehäuses 2 des Dialysegerätes 1 ist mithin durch die entsprechende Füllmasse 14 bzw. 15 in zwei Kammern aufgeteilt.Each head end of the housing 2 of the dialysis machine 1 is therefore in by the corresponding filling compound 14 or 15 divided into two chambers.
2525th
3030th
In dem Kopfende, durch das der Blutstrom in das Dialysegerät 1 gelangt, bildet die Füllmasse 14 eine Frontkammer 16, die mit den Hohlräumen in den Fasern und mit dem Anschluß 7 in Verbindung ist, und eine Ringkammer 17, die die Enden der Fasern umgibt und mit dem Anschluß 9 in Verbindung steht.In the head end through which the blood flow reaches the dialysis machine 1, the filling compound 14 forms a front chamber 16, which is in communication with the cavities in the fibers and with the connector 7, and an annular chamber 17, the surrounds the ends of the fibers and is connected to the connector 9.
Aufgrund einer völlig analogen Geometrie bildet auch am entgegengesetzten Ende des Dialysegerätes 1 die Füllmasse 15 eine Frontkammer 18, die mit dem Anschluß 8 in Verbindung ist, und eine Ringkammer 19, in die der Anschluß 10 mündet.Due to a completely analogous geometry, the filling compound is also formed at the opposite end of the dialysis machine 1 15, a front chamber 18, which is in communication with the connection 8, and an annular chamber 19 into which the connection 10 opens.
3636
In ansich bekannter Weise sind die Füllmassen 14 und 15 durch Auehärten eines Polyurethanharzes gebildet, das um die Enden des Faserbündels 11 gegossen oder gespritzt ist, nachdem dieses in das Gehäuse 2 eingeführt worden ist. Die Harzmasse dringt dabei in die Zwischenräume zwischen den Fasern, die auf diese Weise miteinander ver-In a manner known per se, the filling compounds 14 and 15 are formed by curing a polyurethane resin which is cast or injected around the ends of the fiber bundle 11 after it has been introduced into the housing 2. The resin mass penetrates into the spaces between the fibers, which in this way combine with one another.
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bunden werden, und auch in die inneren Hohlräume der Fasern selbst.bound, and also into the internal voids of the fibers self.
Um zu vermeiden, daß die Harzmasse aus Gründen der KapLllarwirkung zu weit zwischen den Fasern eindringt und dadurch die wirksame Länge für die Dialyse verringert, wird das Gehäuse 2 um eine mittlere Achse gedreht, die orthogonal zur Hauptachse des Körpers des Dialysegerätes 1 verläuft.In order to avoid that the resin mass for reasons of KapLllarffekt penetrates too far between the fibers and thereby reduces the effective length for dialysis, this will Housing 2 rotated about a central axis which runs orthogonally to the main axis of the body of the dialysis machine 1.
Nach dem Aushärten der Harzmasse wird jedes Ende des Faserbündels 11 beschnitten, so daß die Enden der Fasern, die durch die Harzmasse verschlossen sind, entfernt werden; nach dem Anbringen der Deckel 5 und 6 haben dann die inneren Hohlräume der Fasern freie Verbindung mit den Frontkammern 16 und 18.After the resin composition has hardened, each end of the fiber bundle 11 is trimmed so that the ends of the fibers that are sealed by the resin composition, are removed; after attaching the cover 5 and 6 then have the inner cavities of the fibers free communication with the front chambers 16 and 18.
Aufgrund der Zentrifugalwirkung während des Aushärtens des Kunstharzes nehmen die in das Innere des Dialysegerätes 1 gerichteten Seiten der Füllmassen 14 und 15 ein zylindrisches Profil ein, dessen Achse mit der Achse zusammenfällt, um die das Dialysegerät in Rotation versetzt worden ist.Due to the centrifugal effect during the hardening of the synthetic resin, they enter the interior of the dialysis machine 1 directed sides of the filling compounds 14 and 15 a cylindrical profile, the axis of which coincides with the axis to which the dialysis machine has been set in rotation.
Mit 20 und 21 sind zwei Lochkränze bezeichnet, die in den Mantel 12 auf der Schnittkurve zwischen der Hüllfläche des Faserbündels 11 und der Innenseite des zylindrischen Profils der Füllmassen 14 und 15 liegen. Die Löcher der Lochkränze verbinden das Innere des Mantels 12, d.h. die Zwischenräume zwischen den Fasern, mit den Ringkammern 17 und 18.With 20 and 21 two perforated rings are referred to, which are in the jacket 12 on the intersection between the envelope surface of the Fiber bundle 11 and the inside of the cylindrical profile of the filling compounds 14 and 15 lie. The holes of the perforated rings connect the interior of the sheath 12, i.e. the spaces between the fibers, to the annular chambers 17 and 18.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Dialysegerät 1 umhüllt der Mantel 12 nur den Mittelteil des Faserbündels 11, während die Lochkränze 20 und 21 an den axial äußeren Enden von zwei Rohrkörpern 3a, 4a vorgesehen sind, von denen sich jeder auf einer Verlängerung des den kleineren Durehmesser aufweisenden Mittelteils des Gehäuses 2 innerhalb des zugehörigen Kopfendes 3 bzw. 4 des Gehäuses 2 erstreckt. In the dialysis machine 1 shown in Figure 3, the jacket 12 envelops only the central part of the fiber bundle 11, while the perforated rings 20 and 21 are provided at the axially outer ends of two tubular bodies 3a , 4a, each of which is on an extension of the smaller diameter having central part of the housing 2 extends within the associated head end 3 or 4 of the housing 2.
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Der axial äußere Rand jedes Rohrkörpers 3a, 4a, der einstückig mit dem übrigen Gehäuse 2 ausgebildet ist und aus einem für das Blut und die Dialyselösung undurchlässigem g Material besteht, ist in der zugehörigen Füllmasse eingebettet, so daß das erweiterte Ende 3 die Innenwand der Ringkammer 17 und das erweiterte Ende Ί die Innenwand der Ringkammer 19 bilden.The axially outer edge of each tubular body 3a, 4a , which is formed in one piece with the rest of the housing 2 and consists of a material impermeable to the blood and the dialysis solution, is embedded in the associated filling compound, so that the enlarged end 3 forms the inner wall of the annular chamber 17 and the enlarged end Ί form the inner wall of the annular chamber 19.
Bei der Anwendung des neuerung3gemäßen üialysegerätesWhen using the innovation 3-compliant dialysis device
wird der Blutstrom über den Anschluß 7 in die Frontkamraer 16 geleitet. Von der Frontkammer 16 strömt das Blut in C das Innere der Hohlfasern des Bündels 11 und sammelt sichthe blood flow is directed into the front camera 16 via the connection 7. From the front chamber 16 the blood flows into the interior C of the hollow fibers of the bundle 11 and collects
anschließend in der Frontkammer 18, um anschließend das .g Dialysegerät über den Anschluß 8 zu verlassen.then in the front chamber 18 to then the .g Leave the dialysis machine via port 8.
Die Dialyselösung wird über den Anschluß 10 in die Ringkammer 19 gelfcitet. über die Öffnungen des Lochkranzes 21, die als DiffusOrdüsen wirken, beaufschlagt die Dialyse-The dialysis solution is gelfcitet into the annular chamber 19 via the connection 10. over the openings of the perforated rim 21, which act as diffusor nozzles, act on the dialysis
2_ lösung die Endbereiche der Fasern, die sich unmittelbar neben der Füllmasse 15 befinden. Dadurch, daß die Löcher des Lochkranzes 21 auf der Überschneidungskurve zwischen der Hüllfläche des Faserbündels 11 und der Zylinderfläche der Füllmasse 15 liegen, wird die Bildung von Stauzonen der Dialyselösung verhindert und gewährleistet, daß die *· Enden aller Fasern des Bündels 11 für die Dialyse vollständig ausgenutzt werden. 2 _ dissolve the end areas of the fibers that are located directly next to the filling compound 15. The fact that the holes of the perforated ring 21 lie on the intersection curve between the envelope surface of the fiber bundle 11 and the cylindrical surface of the filling compound 15 prevents the formation of stagnation zones of the dialysis solution and ensures that the ends of all fibers of the bundle 11 are completely ready for dialysis be exploited.
Die vollständig analoge Ausbildung des Lochkranzes 20 am on gegenüberliegenden Ende des Dialysegerätes bewirkt, daß die Dialyselösung in die Ringkaramer 17 und von dieser in den Ausgangsanschluß 9 erst dann gelangt, wenn sie auch die Enden der Fasern des Bündels 11 benetzt hat, die sich unmittelbar neben der Zylinderseite der Füllmasse 11 befinden. The completely analogous formation of the perforated ring 20 at the opposite end of the dialysis machine causes the dialysis solution to get into the ring caramer 17 and from this into the output connection 9 only when it has also wetted the ends of the fibers of the bundle 11, which are immediately adjacent the cylinder side of the filling compound 11 are located.
Claims (5)
10lie on a cylinder surface, the axis of which is orthogonal to the axis of the housing (2), and that the perforated rings (20, 21) extend on the intersection curves between the receiving elements (12; 3a, 4a) and the cylinder surface.
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